一类新型智能材料——电流变流体

电流变流体是一种极有发展前任的新型智能材料,在外加电场作用,下其流变性质迅速改变,对电流变流体的组成、材料、流变性质,电流变效应的有关机理及应用前景作了阐述。     

电流变流体及其在减振器中的应用

本探讨了电流变流体在减振器上的应用。电流变流体减振器的阻尼力可以通过电信号快速、连续地调节,因此这种减振器及其变型结构可以应用在车辆以及其它多种机械装置中以实现振动控制。本描述了电流变减振器的典型结构及其对电流变流体性能的要求,研制开发了一种新型结构的减振器及其控制系统并给出了试验结果。     

一种电流变减振器阻尼特性的模拟计算

分析了电流变流体的力学性能，针对电流变减振器的结构特点，建立电流变减振器阻尼特性计算的数学模型，论述了电流变减振器的工作原理，模拟结果表明，所提出的电流变减振器结构合理，在低频段阻尼力变化显著，探讨了造成高频段阻尼调节效果较差的原因，提出需选用高屈服应力值的电流变流体的解决方案。     

新型电流变液体减振器数学模型研究

介绍了以电流变技术为基础的新型电流变流体减振器的工作原理,建立了它的数学模型,描述了新型电流变液体减振器阻尼与电场之间的关系,在理论上将压降分成流体粘性阻尼引起部分和控制电场引起部分,该模型为新型电流变流体减振器的力学分析与计算提供了理论基础。     

新型汽车电流变液体减振器的结构设计及分析

电流变液体是指在电场作用下其流变性质能迅速发生变化的一类流体，基于这一原理我们设计了一种新型汽车电流变液体减振器，电流变流体 减振器的机械结构对充分体现电流变效应的功能，实现振动的有效控制起着重要作用，本文着重介绍了新型电流变流体减振器的结构和阻尼特性，该设计具有重大的实用价值。     

电流变流体及其潜在的工程应用

目的 阐述电流变流体的组成、性质及其潜在的工程应用,同时指出目前电流变流体存在的一些问题及解决办法。方法 根据Ｂｉｎｇｈａｍ塑性模型,分析电流变流体的民主特点,进而指出其潜在的工程应用,结果与结论 电流变技术的关键是电流主流体,电流变流体性质的好坏,直接影响到电流变装置的成功与否,因此,目前大力加强高性能流体的开发,显得十分重要。     

应用电流变技术改善汽车平顺性研究

将振动系统输出作为优化目标,把振动系统纳入汽车电控系统综合考虑,利用电流变效应,通过电控系统使电流变液在随机工况下实时改变粘性,从而改变减振器阻尼,在保证行驶安全性和悬架撞击限位概率在规定范围内的前提下,实现汽车振动系统动态特性的自动优化控制,使振动输出在路面随机输入下时刻为通过调控阻尼所能达到的最小值,即平顺性最佳．     

电流变流体和电流变技术

电流变流体是一种可根本改变机电装置工作方式的材料,对于外加电场的变化,它的力学性能可以作出迅速的响应,因而在工业领域极具应用前景。本就电流变流体的组成、电流变流体的性质、工程应用对电流变流体的要求以及电流变技术潜在的工程应用进行了简要的介绍,同时指出了电流变流体是电流变技术成功应用与否的关键。     

盘式电流变减速器的设计

基于电流变效应原理,设计盘式电流变减速器.论述盘式电流变减速器的工作原理、结构特点、计算方法、调速性能,以及各主要参数对盘式电流变无极减速器中的影响.试验表明,电流变减速器具有柔性接入、离合简单、无极调速、动态调整、响应迅速和控制简单等良好品质.     

在Poiseuile流场下的FMP效应的动力学

以通过FMP(flow-modified permittivity)效应修正的静电极化模型为基础,采用分子动力学方法,模拟了电流变液在poiseuile流动场下的情况.进而分析了在流场下FMP效应对电流变效应的影响.仿真结果表明:在压力梯度作用下,相对于无压力梯度作用时,电流变液体终态结构有所改变(不规整),并且电流变液体结构演变时间也受到了影响;通过分析不同弛豫时间下,剪切应力与压力梯度的关系曲线,发现电流变效应的强度与粒子极化的弛豫时间关系密切,对于同种电流变液材料,应该有一最佳介电松弛频率.     

汽车磁流变减振器流变力学特性的研究

磁流变液是一种新型的功能材料 ,属于可控流体 它能在强磁场作用下从牛顿流体变为有较高屈服应力的粘塑流体 ,这种变化连续可逆且迅速 ,用其制成的阻尼器具有结构简单、体积小、能耗低和阻尼可连续调节等优点 利用非牛顿粘性流体模型和宾汉流体模型 ,设计基于流动模式的汽车用磁流变减振器 ,利用ANSYS有限元分析软件计算其力学性能并进行试验验证 结果表明磁流变减振器可实现阻尼无级可调 ,将其用于汽车悬架系统 ,可改善行驶的平顺性 ,获得良好的振动特性     

基于电流变减振器的汽车半主动悬架最优控制

设计了一个混合模式电流变减振器，建立了相应的电流变减振器阻尼力数学模型。在l／4车辆动力学模型的基础上，考虑电流变减振器的阻尼特性，对车辆半主动悬架进行了线性二次型最优控制，设计了一个最优输出调节器。确定了最优控制的目标函数和加权矩阵。用龙格—库塔法解出了最优控制的反馈矩阵。仿真结果表明：最优控制能有效的降低车身加速度，提高车辆运行的平顺性和安全性；设计的电流变减振器结构合理，能满足半主动悬架最优控制的需要，电场强度小于3kV／mm；整个控制系统易于实现，能耗低，响应速度快，可用于半主动悬架的实时控制。     

电流变液的相变研究

本文分别运用热力学理论与统计物理方法研究了电流变液的相变问题。     

添加剂对TiO2电流变液性能的影响

研究不同添加剂对电流变液流变性能的影响，以提高ER液体的电流变活性。对含有不同添加剂的电流变液体进行了电流变性能测试。结果表明：几种添加剂对改善电流变液体的性能均有很好的促进作用。在4kV／mm的电场强度下，含不同添加剂的电流变液体的剪切应力分别提高12％、26％和33％。且ER液体的抗沉淀稳定性明显提高。说明适宜、适量的添加剂能有效地提高ER液体的性能。     

Electrorheological Effects at High Shear Rate

Introduction Winslow in his patent discovered the electro- rheological (ER) effect[1], which is characterized as the rapid, drastic, and reversible change in the rheological properties of a material upon the application of an ex- ternal electric field. Ma…     

电流变减振器阻尼力计算及影响因素分析

电流变减振器的工作模式主要有流动模式、剪切模式和复合模式等三种。针对流动模式的充气式电流变减振器，推导出其在压缩和复原过程中阻尼力的计算公式。压缩和复原阻尼力主要由三部分构成，即电流变液基础粘度引起的本底阻尼力，电场强度函数的电致阻尼力和气室气体引起的压力。电流变减振器的特点就在于可以通过调节电场强度来控制电致阻尼力，达到调节复原和压缩阻尼力的目的。并对影响阻尼力大小的结构因素进行了讨论分析。     

电流变隔振器系统的键合图分析及动特性仿真

基于电流变液体特殊的阻尼可调的力学性能,针对电流变隔振器的结构特点,论述了其工作原理,采用键合图方法仿真和模拟评价隔振系统性能的两个参数--动刚度和响应滞后角.从理论的角度证明了电流变隔振器在低、高频段均有良好的隔振效果,该隔振器可利用"智能"的电流变液体,依靠外电场的控制及时准确地调控液体的粘度,实现对系统阻尼力的干预调节,达到发动机宽频带范围内主动隔振的目的.